制冷系統(tǒng)在過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域,尤其是石油化工過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。制冷系統(tǒng)是能耗大戶,對(duì)其進(jìn)行合成優(yōu)化,既能提高能量利用率也能降低生產(chǎn)成本。因此,制冷系統(tǒng)的合成優(yōu)化問(wèn)題已成為過(guò)程系統(tǒng)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。常用的制冷系統(tǒng)為多級(jí)制冷系統(tǒng),可以為過(guò)程流股提供不同等級(jí)的冷量。為了在降低系統(tǒng)能耗的同時(shí),保證不同等級(jí)的制冷劑與過(guò)程流股的合理配置,需要考慮制冷系統(tǒng)與換熱網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)優(yōu)化。本研究主要針對(duì)制冷系統(tǒng)與換熱網(wǎng)絡(luò)同時(shí)優(yōu)化的問(wèn)題進(jìn)行研究,基于數(shù)學(xué)規(guī)劃法,建立了一種通用的制冷系統(tǒng)合成優(yōu)化方法。該方法主要分為四步:（1）利用有效能分析法,分析待優(yōu)化系統(tǒng)的能量利用情況;（2）建立一個(gè)包含所有可能結(jié)構(gòu)的制冷系統(tǒng)超結(jié)構(gòu);（3）根據(jù)超級(jí)結(jié)構(gòu),以制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)總軸功最小為目標(biāo),建立混合整數(shù)非線性規(guī)劃（MINLP）模型并求解;（4）通過(guò)嚴(yán)格模擬驗(yàn)證結(jié)果的可行性。本研究對(duì)工業(yè)乙烯裝置原有的制冷系統(tǒng)超級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),改進(jìn)后的超級(jí)結(jié)構(gòu)更符合生產(chǎn)實(shí)際,且有利于降低能耗。然而,制冷系統(tǒng)中的過(guò)程變量不確定,會(huì)產(chǎn)生分支選擇問(wèn)題,從而導(dǎo)致建模難題。為此本研究提出l一種建模新思路,將廣義析取規(guī)劃（GDP）方法引入建模過(guò)程,解決... 

【文章來(lái)源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單環(huán)蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)示意圖

制冷劑因?yàn)闇囟冉档投Y(jié)為液相。經(jīng)過(guò)減下降，壓力降低至一個(gè)更低的壓力等級(jí)（2→吸熱，從低溫?zé)嵩刺帿@取熱量，同時(shí)在較低氣相制冷劑流股通過(guò)壓縮機(jī)被壓縮至較高的壓統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)回路。蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)從低溫?zé)嶷澹陂g消耗壓縮機(jī)的軸功。制冷劑流股，最終使低溫?zé)嵩幢焕鋮s到遠(yuǎn)低于環(huán)境溫度的在諸如氧氣、氮?dú)�、液化天然氣（LNG）、烯的運(yùn)用。射式制冷系統(tǒng)冷系統(tǒng)能有效利用低品位熱能，它具有維修方用環(huán)保型制冷劑（如水）等諸多優(yōu)點(diǎn)。它是的應(yīng)用前景。1901 年，Lebranc 和 Parson 最隨后 Maurice Leblanc 研制出第一臺(tái)蒸汽噴射式

后的制冷劑分為兩部分。其中一部分經(jīng)由膨脹節(jié)降壓部分經(jīng)由循環(huán)泵升壓流回發(fā)生器。最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)制冷于蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)的研究主要集中于熱力學(xué)分析熱力學(xué)分析，Keenan 等人利用能量和質(zhì)量守恒方程建[14]，并與實(shí)際工況及模型進(jìn)行對(duì)比[15]。Munday 等人”現(xiàn)象[16]。Huang 等人則是將噴射器后的冷凝壓力劃分17]。祝銀海等人則更多的是從噴射器內(nèi)的瑞流流動(dòng)問(wèn)計(jì)算流體力學(xué)方面的研究則與數(shù)值模擬的發(fā)展有著密不型本身的研究[19]，也有對(duì)模型方程的研究[20]，更有通構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化[21]。但蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)的制冷系漸被體積更緊湊、效率更高的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)取收式制冷系統(tǒng)收式制冷技術(shù)在 16 世紀(jì)被提出[23]，隨后法國(guó)人 Ferd了第一臺(tái)吸收式制冷機(jī)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新能源發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 劉國(guó)華,谷屹,孫慶豐,劉曉宇.  石油石化綠色低碳. 2018(01)
[2]近年來(lái)我國(guó)能源投資發(fā)展分析[J]. 李華杰,馬麗梅.  中外能源. 2018(01)
[3]國(guó)際大石油公司發(fā)展可再生能源現(xiàn)狀及啟示[J]. 畢研濤,王丹,李春新,王璐.  國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2017(04)
[4]船用噴射制冷機(jī)組的研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉巖,龔衛(wèi)紅,曹彪.  制冷與空調(diào)(四川). 2014(06)
[5]小型CO2制冷系統(tǒng)換熱器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 王棟,陶樂(lè)仁,周璐璐,李蒙.  流體機(jī)械. 2014(05)
[6]燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供技術(shù)和乙烯節(jié)能[J]. 瞿國(guó)華.  當(dāng)代石油石化. 2012(02)
[7]一個(gè)高效的兩級(jí)吸收式制冷新循環(huán)[J]. 洪大良,唐黎明,陳光明.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2010(09)
[8]準(zhǔn)三級(jí)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)與兩級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的比較[J]. 申江,韓廣健,孫仲皓.  低溫與超導(dǎo). 2010(02)
[9]多級(jí)制冷系統(tǒng)超結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)用研究[J]. 邱慶剛,尹洪超,葛玉林.  熱科學(xué)與技術(shù). 2004(04)
[10]我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中能源利用效率的改進(jìn)[J]. 史丹.  經(jīng)濟(jì)研究. 2002(09)

博士論文
[1]采用模塊化吸附床的硅膠—水吸附式系統(tǒng)制冷性能研究及優(yōu)化[D]. 潘權(quán)穩(wěn).上海交通大學(xué) 2015
[2]新型吸收式制冷循環(huán)構(gòu)建理論及其應(yīng)用研究[D]. 洪大良.浙江大學(xué) 2013
[3]高效噴射式制冷系統(tǒng)性能的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 董景明.大連海事大學(xué) 2013
[4]用于深度冷凍的混合制冷劑吸收式制冷循環(huán)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 高旭.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]混合冷劑制冷的天然氣液化工藝研究與分析[D]. 張?jiān)姁?西南石油大學(xué) 2017
[2]乙烯裝置分離流程節(jié)能技術(shù)研究[D]. 宏曉晶.天津大學(xué) 2012
[3]基于Fluent的噴射器數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 余志宏.江南大學(xué) 2011



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